在接触法制硫酸工业中,沸腾炉是用来制取SO2气体
加入沸腾炉的矿石需粉碎的目的是 加大矿石与空气接触面积
接触室的反应中通常使用 催化剂五氧化二钒(V2O5)来大大加快反应速度
进入接触室的气体必须净化,目的是防止杂质使催化剂中毒
吸收塔用浓硫酸吸收三氧化硫。目的是 充分利用反应物
2氧族元素单质 非金属性 逐渐减弱
答案A
接触法制硫酸,关键是将SO<sub>2</sub>与O<sub>2</sub>通过催化剂(V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>)的作用,接触氧化为SO<sub>3</sub>,至于获得SO<sub>2</sub>,可以将硫燃烧而得,也可以燃烧黄铁矿(主要成分FeS<sub>2</sub>)而得,所以A说法正确。尾气中含有SO<sub>2</sub>,但其含量极少,在实际生产中没有价值再送入接触室去氧化,一般作回收处理。块状矿石不易燃烧,故必须粉碎,从化工生产原理上讲叫做增大反应物接触面积,有利于加快化学反应速率。另外黄铁矿燃烧过程是放热的,所以点燃以后不需添加燃料。接触室中的热交换器的作用是加热进入接触室的SO<sub>2</sub>和O<sub>2</sub>混合气体,同时冷却反应后生成的SO<sub>3</sub>气体。
硫酸最重要的工业制法是接触法。
接触法主要的原料为燃硫或硫化铁尔来的二氧化硫,及空气中的氧,使二氧化硫氧化而为三氧化硫,吸收于水中,即可得任何浓度的硫酸。惟此氧化,须有某种接触剂存在时始有作用;最常用者为铂及钒之氧化物。二氧化硫自燃硫而得者可直接使其氧化,若自燃硫化铁的燃烧,而得者须先降冷,洗之以酸或由滤过法或由沉淀法使之清洁;灰尘,硫蒸汽,砷,磷及其它物质存于气流中者,必须除去免其害及接触剂,为不纯物质对于氧化矾危害较铂轻。
(4)接触法制硫酸的反应原理:燃烧硫或金属硫化物等原料来制取二氧化硫。使二氧化硫在适当的温度后催化剂的作用下氧化成三氧化硫,在使三氧化硫跟水化合生成硫酸。二氧化硫跟氧气在催化剂的表面上接生产过程:以硫铁矿为原料时步骤如下
(a)二氧化硫的制取和净化:硫铁
矿粉碎成细小矿粒在沸腾炉充分燃烧4fes2+11o2
=====
2fe2o3+8so2
从沸腾炉里出来的气体叫炉气,其中含二氧化硫、氧气、氮气、水以及一些杂质,如砷、硒等化合物矿尘等,杂质和矿尘都会使催化剂作用减弱或失去作用。这种现象叫催化剂幅。水蒸气对设备和生产也有不良影响。为此在进行氧化反应前,炉气必须通过除尘洗涤(除去硒、砷等化合物)干燥等净化设备应除去有害杂质,净化后的混合气体主要含二氧化硫,氧气和氮气。
(b)二氧化硫氧化成三氧化硫,二层催化剂中装有一个热交换器,用来把硫酸的工业制法
(c)三氧化硫的吸收和硫酸的生成:为了更可能把三氧化硫吸收干净并在吸收过程中不形成酸雾,工业上是用983%的硫酸来吸收三氧化硫,在吸收塔里一氧化硫从塔下部通入983%的硫酸从塔顶喷下,成品硫酸从塔底放出983%的硫酸。吸收三氧化硫后浓度增大,然后把它用水稀释成稀硫酸,配制成各浓度的硫酸。
(d)尾气中的二氧化硫回收:从吸收塔上部导出的没有起反应的氧气和少量二氧化硫以及不起反应的氮气等气体工业上称尾气,用尾气中含少量二氧化硫放空气中会造成大气污染,尾气中二氧化硫回收常采用氨吸收法
so2+2nh3+h2o
=====(nh4)2so3
(nh4)2so3+so2+h2o
=====
2nh4hso3
当吸收液中亚硫酸氢铵达一定浓度后再跟93%的硫酸反应放出二氧化硫气体。放出的二氧化硫可用于制液体二氧化硫,硫酸铵可制成肥料。
盐酸的工业制法之一
工业上制取盐酸时,首先在反应器中将氢气点燃,然后通入氯气进行反应,制得氯化氢气体。氯化氢气体冷却后被水吸收成为盐酸。在氯气和氢气的反应过程中,有毒的氯气被过量的氢气所包围,使氯气得到充分反应,防止了对空气的污染。在生产上,往往采取使另一种原料过量的方法使有害的、价格较昂贵的原料充分反应。
盐酸的工业制法之二
盐酸是氯比氢的水溶液。在制革、印染、食品、医药、化工、冶金等工业部门大量使用盐酸。工业上生产盐酸的主要方法是使氯气跟氢气直接化合,然后用水吸收生成的氯化氢气体。氯化氢是在合成塔里合成的。
近年来,工业上还发展了由生产含氯有机物的副产品氯化氢制盐酸。例如,氯气跟乙烯反应,生成二氯乙烷(c2h4cl2)。它再经过反应生成氯乙烯,后者是制聚氯乙烯的原料。
c2h4cl2=c2h3cl(氯乙烯)+hcl
氯化氢是制氯乙烯的副产品。
参考资料:
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硫黄或含硫矿石。
接触法制硫酸是用硫黄或含硫矿石为原料制硫酸,所以接触法制硫酸的硫元素主要来源于硫黄或含含硫矿石。
接触法制硫酸的原料是硫磺,黄铁矿,石膏,有色金属冶炼厂的烟气·在我国主要用黄铁矿。接触法制硫酸可以分成三个阶段:造气,接触氧化,三氧化硫的吸收。
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